Zdymadlo Týnec nad Labem
Při splavnění řeky Labe pro dovoz uhlí do chvaletické elektrárny byl přeložen tok řeky Labe a současně postaveno i zdymadlo, jehož výstavba probíhala v letech 1973–1977. V jezové zdrži se udržuje vzdutá hladina na kótě 200,79 m n. m. a tím se zajišťují vyhovující podmínky pro vodní dopravu, spád a průtok se využívá k výrobě elektrické energie v malé vodní elektrárně, dále jsou zabezpečeny odběry povrchové vody k různým účelům podle příslušných povolení a zdrž se může používat pro vodní sporty i rekreaci. Hlavními objekty vodního díla jsou pohyblivý jez, malá vodní elektrárna, plavební komora a rybí přechod.
Účel
Plavba, výroba el. energie, odběr povrchových vod
Objem zdrže
1,860 mil. m3
Plocha povodí
6 656,7 km2
Období výstavby
1973–1977
- Jez
Pohyblivý jez v Týnci nad Labem je umístěný kolmo k ose toku, má tři jezová pole o světlosti 20 m, jezové pilíře jsou široké 2,1 m. Jednotlivá pole jsou hrazená ocelovou dutou klapkou 3,5 m vysokou, hrazená výška je 3,3 m. V jezovém prahu se nachází komunikační štola o rozměrech 2,1 x 1,8 m, která umožňuje spojení obou břehů, slouží pro přístup do pilířů a jsou zde umístěny jednotlivé hydraulické agregáty umožňující pohyb jezu. Klapky jezové konstrukce jsou podpírané dvojicí dvojčinných hydromotorů, z nichž každý může ovládat klapku samostatně. Konstrukce klapky umožňuje jednostrannou aretaci ve vztyčené poloze pomocí segmentu ručně vysouvaného z pilíře ovládacím kolem. Boční štíty klapek jsou v zimním období vytápěny (odporové indukční ohřívání). Pro provizorní hrazení z horní a dolní vody slouží lávky, slupice a potřebný počet ocelových hradel délky 5 m. Energie přepadající vody se tlumí ve vývaru dlouhém 12,71 m, který je ukončen trojúhelníkovým vývarovým prahem výšky 1 m. V příčném řezu pak spodní jezová stavba se sklopenou klapkou vytvoří profil ve tvaru tzv. Jamborova prahu s minimálním vzdutím hladiny nad jezem při průchodu povodní jezovým profilem. Zaoblení prahu je dáno válcovou plochou klapky o poloměru 7,39 m.
Druh jezu
Pohyblivý - klapka
Kóta horní vody
200,79 m n. m.
Období výstavby
1973–1977
- Vodní elektrárna
Malá vodní elektrárna (MVE) je umístěna na levém břehu Labe v místě špičky umělého přehrazení původního koryta, nad stáním plavidel v horní rejdě, se vtokem v jezové zdrži v ř. km 933,05. MVE je bezobslužná. Vtokový kanál na elektrárnu navazuje na levý břeh koryta řeky Labe nad jezem a je veden šikmo pod úhlem 40°, šířka v hladině 10 m, délka přibližně 75 m. Břehy kanálu jsou opevněny kamenným záhozem. Výtok ze savek vodní elektrárny je veden do dlouhého dolního kanálu vytvořeného z původního koryta Labe, využívaného nyní jako ochranný a zimní přístav. Kanál je pod jezem v ř. km 932,20 zaústěn zpět do řeky. Vodní elektrárna je od jezu a plavební komory oddělena umělým ostrovem a svým provozem respektuje hlavní zásady stávajícího provozu vodního díla. Zejména neovlivňuje plavební podmínky na vjezdu a výjezdu z rejd plavební komory a nepřesahuje povolené podélné i příčné složky rychlostí proudění vody pro proplavovaná plavidla. Budovu elektrárny tvoří stavební objekt se spodní a vrchní stavbou dlouhý 11,4 m a široký 14,5 m. Ve strojovně je instalováno pět Kaplanových turbín. Celkový výkon vodní elektrárny je při celkovém návrhovém průtoku 25 m3/s a návrhovém spádu 2,57 m na generátorech 465 kW. Turbíny vodní elektrárny pracují paralelně se sítí v automatickém bezobslužném provozu v součinnosti se zabezpečovací automatikou a hladinovou regulací. Při výpadku sítě se automaticky otevírá jalová výpust s kapacitou 16,5 m3/s. Rybí přechod je umístěn v železobetonovém žlabu, levá stěna je součástí konstrukce malé vodní elektrárny, pravá stěna je tvořena kotvenou stěnou z předvrtávaných železobetonových pilot.
Typ turbíny
Kaplanova turbína
Návrhový průtok
25,0 m3/s
- Plavební komora
Plavební komora je umístěna při levém břehu v 850 m dlouhém průkopu a je celou svou délkou vysunuta do horní vody. Je železobetonové polorámové konstrukce s užitnou délkou 85 m, šířkou 12 m a hloubkou vody nad záporníkem 3,5 m. V horním ohlaví jsou pro přímé plnění komory osazena poklopová Čábelkova vrata, která umožňují plnění komory spodním otvorem mezi vraty a záporníkem. Jsou jednostranně podpírána hydromotorem umístěným ve výklenku horního ohlaví komory. Dolní vzpěrná vrata jsou ovládána hydromotorem o tažné síle 160 MN. Prázdnění komory je jednostranným krátkým obtokem hrazeným stavítkem, se zaústěním do dolní vody v levém jezovém poli. Veškeré ovládání plavební komory je soustředěno do velínu postaveného na pravém břehu současně s plavební komorou a je automatické nebo ruční (místní i dálkové). Rejdy plavebních komor jsou vybaveny ocelovými svodidly nového konzolového typu a ocelovými dalbami s vyvazovacími prvky a lávkou pro výstup na břeh pro čekací stání před komorou v dolní i horní vodě. V dolní rejdě je vybudováno čekací stání i pro malá plavidla.
- Rybí přechod
Rybí přechod na vodním díle v Týnci nad Labem je umístěn u malé vodní elektrárny (MVE) v železobetonovém žlabu, levá stěna je součástí konstrukce MVE a pravá stěna je tvořena kotvenou stěnou z předvrtávaných železobetonových pilot. Rybí přechod umožňuje migraci ryb v kanálu původního koryta řeky Labe.
- Historie
Na pravém břehu řeky Labe v severním cípu Železných hor v blízkosti vodního díla se rozprostírá město Týnec nad Labem. Můžeme přemýšlet, proč si řeka Labe hloubila své koryto v tvrdé žule a neobešla to jinou cestou, kde by se její tok ubíral v měkké opuce kolem Krakovan a Bělušic. Řeka Labe si vytvořila v rule průrvu a ta bývá nazývána Železnou branou. Thejnice nad vršky, jak je v Kosmově kronice roku 1110 jmenováno město, kde se setkal pražský kníže Václav se svým bratrem olomouckým knížetem Otou Černým a kteréhožto setkání se účastnil sám Kosmas. Na obou březích řeky Labe stávaly dva mlýny: Poskalský a Podměstský, ale první mlýn v Týnci je zaznamenán už v roce 1306. Majitelé města se často střídali, ale v roce 1600 císař Rudolf II. Jmenoval Týnec nad Labem královským komorním městem. Již kolem roku 1785 tu existovala manufaktura Dobrovských, která spřádala vlnu pro podniky v Linci. Od roku 1790 se město nazývá Elbe Teinitz, v roce 1837 je název změněn na název český Labská Tejnice. V roce 1864 tu bratři Pernerové zakládají u řeky Labe strojírenskou továrnu a okolí řeky Labe průmyslově vzkvétá. V období let 1978 až 1996 - tedy po výstavbě původního zdymadla, bylo po středním Labi dopravováno energetické uhlí pro elektrárnu u Chvaletic. Roční objem přepraveného nákladu dosahoval kolem 4 mil. tun a počet proplavených lodí za rok bylo 8–11 tisíc. Vodní dílo v Týnci nad Labem na km toku 932,714 bylo zbudováno v 850 m dlouhém průkopu koryta na pravém břehu ve vzdálenosti cca 500 m pod starým pevným jezem staropražského typu ze 14. stol., který sloužil k využití vody pro pohon Pernerových mlýnů na pravém a levém břehu, kde se také nacházela továrna.
- Osobnosti
Viktor Kaplan: vynálezce turbíny
Viktor Kaplan (1876–1934) se narodil v rakouském Mürzzuschlagu ve Štýrsku. Vystudoval techniku ve Vídni obor „Stavba strojů a Dieselových motorů“. Po roční vojenské službě u rakouského námořnictva nastoupil do strojírny Genz & Co. Po dvou letech na žádost profesora Alfréda Musila přijal místo konstruktéra ústavu nauky o strojích, kinematice a strojnictví v Brně. Kaplan byl vytrvalý experimentátor, realizoval stovky pokusů, aby vystihl nejvhodnější parametry klasických Francisových turbín a modifikoval je pro širokou škálu vodních spádů a množství vody. Ani jedno vylepšení však nebylo účinné, a tak v roce 1910 zvolil úplně nový koncept. Svůj model turbíny formoval z plechu o průměru 10–18 cm a prováděl pokusy. Na jeho podporu slévárny a strojírny Ignáce Storka Brno zřídily laboratoř. Zde Kaplan rozšiřoval mezilopatkové kanály Francisovy turbíny, až dospěl k oběžnému kolu připomínajícímu lodní šroub, ale s natáčivými lopatkami. V tom spočívá úžasná genialita vlastního vynálezu, který se datuje do roku 1912. Natáčením lopatek oběžného kola podle měnícího se průtoku vody se optimálně nastavují nátokové úhly vodního proudu a je tak zachována vysoká účinnost turbíny i při mnohem nižším průtoku. Aby nedocházelo k víření vody, které ohrožuje hladký chod turbíny, má oběžné kolo jen čtyři lopatky. Tím dosáhla turbína účinnosti 93 % a v roce 1913 na pokusných zařízeních 800 otáček za minutu, téměř dvojnásobek Francisovy turbíny. Naměřené hodnoty Kaplanovu turbínu předurčily pro elektrárny velkých řek, tedy do prostředí, kde se vyskytuje velký průtok vody a malé spády. Objev světového významu ale narážel na odpor firem vyrábějících Francisovy turbíny. Ty nechtěly riskovat finanční ztráty, a tak hledaly nedostatky Kaplanovy turbíny. Spory Kaplana nejen vysilovaly, ale odložily i vydání patentu turbíny až na rok 1920. Již dva roky před tím však započala její výroba podle Kaplanových návrhů a výpočtů v továrně Ignáce Storka, aby nakonec byla zprovozněna v roce 1919 v přádelnách v rakouském Velmu. Rok 1921 zaznamenal první exemplář v českých zemích, a to v elektrárně v Poděbradech. Přes odpor konkurence Kaplanových turbín rychle přibývalo jak u nás (Loučná, Rapotín, Týnec nad Labem, Brandýs nad Labem), tak ve světě, hlavně v Itálii. Viktor Kaplan za svůj život uskutečnil 280 patentových přihlášek ve 27 zemích, vytvořil desítky teoretických prací a stovky výkresů. Kaplanovým největším pomníkem jsou ale tisíce turbín rozesetých po celém světě. Jubilea Kaplanova narození (27. 11. 1876) patří od roku 1976 mezi světová kulturní výročí UNESCO.
Zajímavost>>
Název turbína vymyslel francouzský inženýr Claude Bourdin (1790–1873). Pojmenoval tak (podle latinského turbo = kroužiti) svůj rotační vodní motor, který sestrojil již roku 1826. První provozuschopnou vodní turbínu o výkonu asi 4,5 W postavil jeho žák, důlní inženýr Benoit Fourneyron (1802–1867). Fourneyronovy turbíny dosahovaly účinnosti až 80 % a brzy se začaly používat k pohonu strojů v tkalcovnách i dalších provozech. https://cs.wikipedia.org/wiki/Viktor_Kaplan
Vazba na vodní díla:
Týnec nad Labem,
Klavary
– Historické dokumenty
Autor: , Rok vydání: 1900, Kniha, Zdroj: Z říše vědy a práce, 1900, roč.VIII., str. 196, Umístění: neznámý
Dokument je dostupný ke
stažení zde.
Autor: Váňa, Václav, Rok vydání: 1911, Zdroj: Střední Labe, roč.IX., Umístění: Národní technické muzeum, Web:
http://www.ntm.czDokument je dostupný ke
stažení zde.
Autor: Velkoborský, Kliment, Rok vydání: , Článek, Zdroj: Plavební cesty Dunaj - Odra - Labe, 1947, řoč.VIII., str.067, Umístění: Národní technické muzeum, Web:
http://www.ntm.cz